त्यहाँ हामी टकसाल मा एक क्रिस्टल के हो। विद्यालयमा हामीले सिकेका थियौं कि, चिनीको दानादेखि हीरासम्म, यी सामग्रीहरूले तिनीहरूको परमाणुहरूको एकसमान र व्यवस्थित व्यवस्था साझा गर्दछ, एउटा ढाँचा बनाउँछ जुन अन्तरिक्षमा दोहोरिन्छ, जसले तिनीहरूको सुन्दर र नियमित आकारहरूलाई जन्म दिन्छ। म्यासाचुसेट्स इन्स्टिच्युट अफ टेक्नोलोजी (MIT) मा एक कक्षाको दौडान जहाँ भौतिकशास्त्रमा नोबेल पुरस्कार विजेता प्रोफेसर फ्रान्क विल्जेकले एउटा विचार राखेका थिए: यदि त्यहाँ केहि 'समय क्रिस्टलहरू' थिए जसको संरचना, अन्तरिक्षमा आफैलाई दोहोर्याउनुको सट्टा, समयमै दोहोर्याइएको थियो?
2012 मा रोपिएको यो 'विदेशी' परिकल्पनाले वर्षौंसम्म वैज्ञानिक समुदायमा बलियो बहस उत्पन्न गर्यो। यदि सम्भव छ भने, यस प्रकारको क्रिस्टलले यसको स्थिरता कायम राख्न सक्षम हुनुपर्छ तर, एकै समयमा, यसको क्रिस्टल संरचनालाई आवधिक रूपमा परिवर्तन गर्नुहोस्; यो निर्णय गरिएको छ कि यदि हामीले तिनीहरूलाई फरक-फरक समयमा अवलोकन गर्यौं भने, हामीले तिनीहरूको संरचना (अन्तरिक्षमा) सधैं उस्तै हुँदैन, स्थायी गतिको अवस्थामा, न्यूनतम ऊर्जा वा आधारभूत अवस्थामा पनि।
यी सबैले थर्मोडायनामिक्सको नियमलाई प्रत्यक्ष रूपमा कमजोर बनाउँछ। र यी क्रिस्टलहरू न ठोस, न तरल वा ग्यास हुनेछन्। प्लाज्मा आयोनाइज्ड ग्यास पनि छैन। यो मामला को एक फरक स्थिति हुनेछ।
भयंकर बहसहरू पछि जसमा Wilczek लगभग पागलको रूपमा ब्रान्ड गरिएको थियो, 2016 मा एक टोलीले अन्ततः यो सैद्धान्तिक रूपमा समय क्रिस्टलहरू सिर्जना गर्न सम्भव छ भनेर देखाउन सफल भयो, एक उपलब्धि जुन एक वर्ष पछि प्राप्त भयो। त्यसबेलादेखि, भौतिक विज्ञानको यो क्षेत्र एक धेरै आशाजनक क्षेत्र भएको छ जसले क्वान्टम टेक्नोलोजीदेखि दूरसञ्चार, खनन वा ब्रह्माण्डको धेरै बुझाइ मार्फत सबै कुरामा क्रान्तिकारी परिवर्तन गर्न सक्छ।
यद्यपि, त्यहाँ एक समस्या छ: यी क्रिस्टलहरू मात्र धेरै विशेष अवस्थामा देखा पर्दछ। ठोस सर्तहरूमा, वैज्ञानिकहरूले बोस-आइन्स्टाइन म्याग्नन क्वासिपार्टिकल कन्डेनसेटहरू प्रयोग गरे, पदार्थको अवस्था जुन बोसन भनिने कणहरूलाई पूर्ण शून्य (-273,15 डिग्री सेल्सियस वा -460 डिग्री फरेनहाइट) मा चिसो पार्दा सिर्जना हुन्छ। यसका लागि धेरै परिष्कृत उपकरणहरू चाहिन्छ र निस्सन्देह, प्रयोगशालाहरू र भ्याकुम कक्षहरू छोड्न सक्दैन, किनकि बाह्य वातावरणसँगको अन्तरक्रियाले यसको निर्माणलाई असम्भव बनाउँछ।
अहिले सम्म। युनिभर्सिटी अफ क्यालिफोर्निया रिभरसाइडको टोलीले कोठाको तापक्रममा उत्पादन गर्न सकिने अप्टिकल टाइम क्रिस्टलहरू सिर्जना गर्न सफल भएको छ, जसलाई जर्नल 'नेचर कम्युनिकेसन्स' मा गरिएको अध्ययनमा व्याख्या गरिएको छ। यो गर्नको लागि, एउटा सानो माइक्रो-रेजोनेटर लिइयो - म्याग्नेसियम फ्लोराइड गिलासबाट बनेको डिस्क मात्र व्यासमा एक मिलिमिटर छ जुन निश्चित आवृत्तिहरूको छालहरू प्राप्त गर्दा अनुनादमा प्रवेश गर्दछ। त्यसपछि तिनीहरूले यो अप्टिकल माइक्रो-रेजोनेटरलाई दुई लेजरहरूबाट बीमहरूद्वारा बमबारी गरे।
सबहार्मोनिक शिखरहरू
सबहार्मोनिक स्पाइक्स (सोलिटन), वा दुई लेजर बीमहरू बीचको फ्रिक्वेन्सी टोनहरू, जसले समय सममितिको ब्रेकलाई संकेत गर्दछ र यसरी समय क्रिस्टलहरू सिर्जना गर्दछ। प्रणालीले अप्टिकल सोलिटनहरूको लागि घुमाउने जाली जाल सिर्जना गर्दछ जसमा तिनीहरूको आवधिकता वा संरचना समयमा प्रदर्शित हुन्छ।
कोठाको तापक्रममा प्रणालीको अखण्डता कायम राख्न, टोलीले अटोइन्जेक्टर ब्लक प्रयोग गर्नेछ, एक प्रविधि जसले खारा लेजरले निश्चित अप्टिकल फ्रिक्वेन्सी कायम राख्छ भन्ने ग्यारेन्टी दिन्छ। यसको मतलब यो प्रणाली प्रयोगशालाबाट बाहिर निकाल्न सकिन्छ र फिल्ड अनुप्रयोगहरूको लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ, विशेष गरी समय मापन गर्न, क्वान्टम कम्प्युटरहरूमा एकीकृत गर्न, वा राज्यको अध्ययन गर्न।
"जब तपाईको प्रयोगात्मक प्रणालीसँग यसको परिवेश, अपव्यय र आवाजको साथमा ऊर्जा आदानप्रदान हुन्छ, अस्थायी व्यवस्थालाई नष्ट गर्न हातमा काम गर्दछ," हुसेन ताहेरी, मार्लान र रोजमेरी बोर्न्स UC रिभरसाइडमा इलेक्ट्रिकल र कम्प्युटर इन्जिनियरिङ्का प्राध्यापक र अध्ययनका प्रमुख लेखक। "हाम्रो फोटोनिक्स प्लेटफर्ममा, प्रणालीले समय क्रिस्टलहरू सिर्जना गर्न र संरक्षण गर्न लाभ र हानि बीचको सन्तुलनलाई प्रहार गर्दछ।"
